[发明专利]多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置及方法

说明书

本发明涉及一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置，包括承载基座、煤样检测腔、煤样测定罐、气源调节系统、气体预热器、气相色谱分析仪，承载基座上端面与煤样检测腔连接，煤样测定罐嵌于煤样检测腔内，煤样测定罐与气体预热器连通、气相色谱分析仪连通，气体预热器另与气源调节系统连通。具体检测方法包括设备预设，检测作业两个步骤。本发明一方面集成化程度及运行自动化程度高，操作简便灵活，可有效的提高煤样氧化升温特性检测作业的工作效率，降低劳动强度；另一方面可通过气源调节系统的灵活对测定气体的成分灵活调整，极大的提高了煤样特性检测灵活性、通用性及对检测环境仿真的真实性。

技术领域

本发明涉及一种煤样特性检测装置，特别是涉及一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置及检测方法。

背景技术

我国煤炭资源十分丰富，已成为当今世界上最大的煤炭生产国，煤炭产量占世界煤炭总产量的35%以上。煤炭不仅是我国的基础能源，还是我国的主要能源和重要的工业原料。但在开采过程中，矿井火灾，尤其是煤矿井下煤自燃的发生严重制约着煤炭资源的正常开采。

煤自燃事故的发生，主要就是煤与氧气接触发生的一系列氧化自燃反应，但是，在实际的煤矿开采过程中，井下不仅仅存有漏风产生的氧气，还掺杂着如瓦斯气体等一系列多元混合气体，使得煤矿井下煤样的蓄热状况发生变化，影响着煤自燃进程。另外随着浅部煤炭资源逐渐枯竭，煤矿开采不断向深部延深， 且以每年大约10-25m 的速度向深部转移，千米深井的深部煤炭资源开采逐渐成为开发新常态，随之带来一系列的地应力在多元气氛下煤自燃影响机制。现有的煤自燃测定方式存在以下问题：1.煤样仅仅局限在干空或氧气流量下的燃烧特性，未充分考虑煤样在井下多元气体存在下煤样的竞相吸附现象，对煤自燃气氛情况模拟度不高。2.简单传统的轴向压缩不能有效地避免再煤样燃烧过程中压力的保持性，并且在人力操控下误差较大。3.对于轴压实验的输气与产气未能进行实时监测预警，增加了实验的危险系数。

因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置及方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置及方法，以克服以上缺陷满足实际检测作业工作的需要。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置，包括承载基座、煤样检测腔、煤样测定罐、气源调节系统、气体预热器、气相色谱分析仪、数据采集计算机及驱动电路，其中承载基座为轴线与水平面垂直分布的框架结构，其上端面与煤样检测腔连接并同轴分布，煤样检测腔为轴向截面呈矩形的闭合腔体结构，煤样测定罐嵌于煤样检测腔内并与煤样检测腔同轴分布，煤样测定罐下端面设进气口，上端面设一个排气口，其中进气口通过导流管与气体预热器连通，排气口通过导流管与气相色谱分析仪连通，气体预热器另通过导流管与气源调节系统连通，驱动电路分别与煤样检测腔、煤样测定罐、气源调节系统、气体预热器、气相色谱分析仪、数据采集计算机电气连接，数据采集计算机另与煤样检测腔、煤样测定罐、气源调节系统、气体预热器、气相色谱分析仪间电气连接并建立数据连接。